“Anode-free” Zn/LiFePO4 aqueous batteries boosted by hybrid electrolyte

阳极 电解质 法拉第效率 电池(电) 电化学 材料科学 剥离(纤维) 水溶液 化学工程 电偶阳极 乙二醇 无机化学 化学 电极 冶金 复合材料 阴极保护 有机化学 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Jingying Duan,Luofu Min,Mengqian Wu,Ting Yang,Mingming Chen,Chengyang Wang
出处
期刊:Journal of Industrial and Engineering Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:114: 317-322 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.jiec.2022.07.021
摘要

Aqueous rechargeable batteries with Zn as anode directly have become prospective alternatives to conventional lithium-ion batteries. However, the growth of zinc dendrites restricts the practical application of Zn anode greatly. In addition, the use of thick zinc foil as anode also increases the total weight of the battery and impacts the whole energy density. Herein, a kind of “anode-free” Zn/LiFePO4 battery (zero-excess Zn) is designed to solve such problems, and corresponding electrolyte is optimized to ensure the electrochemical performance. As a result, ethylene glycol (EG) is added to the aqueous electrolyte with 1.5 M Zn(CF3SO3)2 and 1.5 M LiCF3SO3 as solutes, which not only improves the stability of the electrolyte, but also inhibits the growth of zinc dendrites. And the Zn/Cu batteries with 70 vol% EG/H2O hybrid electrolyte show highly reversible Zn plating/stripping process, in which the average coulombic efficiency (ACE) is as high as 99.77 % at a current density of 1 mA cm−2. In order to better adapt to the “anode-free” Zn/LiFePO4 battery system, the ratio of Zn2+ to Li+ ions in this electrolyte is further optimized, and it’s found that the battery with 2 M Zn(CF3SO3)2 + 1 M LiCF3SO3-70 vol% EG/H2O electrolyte shows the most excellent electrochemical stability, in which the capacity retention rate is 75.2 % after 100 cycles at a current density of 1 mA cm−2. Our work makes it possible for the application of aqueous “anode-free” batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
向日葵发布了新的文献求助10
刚刚
万能图书馆应助Huang采纳,获得10
刚刚
雨季完成签到 ,获得积分10
3秒前
77发布了新的文献求助10
3秒前
bkagyin应助破风采纳,获得10
4秒前
4秒前
小乔完成签到 ,获得积分10
5秒前
7秒前
8秒前
xiepeijuan发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
Huang发布了新的文献求助10
12秒前
xuan发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
烟花应助zyw采纳,获得10
13秒前
14秒前
15秒前
15秒前
幸福妙柏发布了新的文献求助30
15秒前
万能图书馆应助mojomars采纳,获得10
15秒前
破风发布了新的文献求助10
16秒前
xuan发布了新的文献求助30
17秒前
kevinqpp完成签到,获得积分10
18秒前
善燚完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
Jun完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
温暖的毛巾关注了科研通微信公众号
20秒前
floriapaotan发布了新的文献求助10
21秒前
ding应助西红柿采纳,获得10
22秒前
lmm完成签到 ,获得积分10
22秒前
24秒前
25秒前
25秒前
动听的逍遥完成签到,获得积分10
26秒前
所所应助海洋球采纳,获得10
27秒前
博格巴完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Clinical effects of budesonide oxygen driving atomization on patients with chronic obstructive pulmonary disease at acute exacerbation phase 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7569803
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9149818
关于积分的说明 19568430
捐赠科研通 7155403
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3263654
关于科研通互助平台的介绍 2429221
邀请新用户注册赠送积分活动 2253767